碳化硅陶瓷的燒結(jié)方法各有不同,，也造就了其性能各有不同,，碳化硅陶瓷廠家就簡(jiǎn)單的介紹幾種碳化硅陶瓷的燒結(jié)方法,。

　　1.熱壓燒結(jié)

　　50年代中期,，美國(guó)Norton公司就開(kāi)始研究B、Ni,、Cr,、Fe,、Al等金屬添加物對(duì)SiC熱壓燒結(jié)的影響。實(shí)驗(yàn)表明：Al和Fe是SiC熱壓致密化的有效的添加劑,。

　　有研究者以Al2O3為添加劑,，通過(guò)熱壓燒結(jié)工藝，也實(shí)現(xiàn)了SiC的致密化,，并認(rèn)為其機(jī)理是液相燒結(jié),。此外，還有研究者分別以B4C,、B或B與C,，Al2O3和C、Al2O3和Y2O3,、Be,、B4C與C作添加劑，采用熱壓燒結(jié),，也都獲得了致密SiC陶瓷,。

　　研究表明：燒結(jié)體的顯微結(jié)構(gòu)以及力學(xué)、熱學(xué)等性能會(huì)因添加劑的種類(lèi)不同而異,。如：當(dāng)采用B或B的化合物為添加劑,，熱壓SiC的晶粒尺寸較小，但強(qiáng)度高,。用Be作添加劑,，熱壓SiC陶瓷具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)。

　　2.反應(yīng)燒結(jié)

　　SiC的反應(yīng)燒結(jié)法早在美國(guó)就研究成功,。反應(yīng)燒結(jié)的工藝過(guò)程為：先將α－SiC粉和石墨粉按比例混勻,，經(jīng)干壓、擠壓或注漿等方法制成多孔坯體,。在高溫下與液態(tài)Si接觸,，坯體中的C與滲入的Si反應(yīng)，生成β－SiC,，并與α－SiC相結(jié)合,，過(guò)量的Si填充于氣孔，從而得到無(wú)孔致密的反應(yīng)燒結(jié)體,。反應(yīng)燒結(jié)SiC通常含有8％的游離Si,。因此,，為確保滲Si的完全,，素坯應(yīng)具有足夠的孔隙度。一般通過(guò)調(diào)整初混合料中α－SiC和C的含量,，α－SiC的粒度級(jí)配,，C的形狀和粒度以及成型壓力等手段來(lái)獲得適當(dāng)?shù)乃嘏髅芏取?/p>

　　實(shí)驗(yàn)表明,，采用無(wú)壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié),、熱等靜壓燒結(jié)和反應(yīng)燒結(jié)的SiC陶瓷具有各異的性能特點(diǎn),。如就燒結(jié)密度和抗彎強(qiáng)度來(lái)說(shuō)，熱壓燒結(jié)和熱等靜壓燒結(jié)SiC陶瓷相對(duì)較多,，反應(yīng)燒結(jié)SiC相對(duì)較低,。另一方面，SiC陶瓷的力學(xué)性能還隨燒結(jié)添加劑的不同而不同,。無(wú)壓燒結(jié),、熱壓燒結(jié)和反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷對(duì)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿具有良好的抵抗力,，但反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷對(duì)HF等超強(qiáng)酸的抗蝕性較差,。就耐高溫性能比較來(lái)看，當(dāng)溫度低于900℃時(shí),，SiC陶瓷強(qiáng)度均有所提高,；當(dāng)溫度超過(guò)1400℃時(shí)，反應(yīng)燒結(jié)SiC陶瓷抗彎強(qiáng)度急劇下降,。（這是由于燒結(jié)體中含有一定量的游離Si,，當(dāng)超過(guò)設(shè)定溫度抗彎強(qiáng)度急劇下降所致）對(duì)于無(wú)壓燒結(jié)和熱等靜壓燒結(jié)的SiC陶瓷，其耐高溫性能主要受添加劑種類(lèi)的影響,。

　　3.無(wú)壓燒結(jié)

　　1974年美國(guó)GE公司通過(guò)在高純度β－SiC細(xì)粉中同時(shí)加入少量的B和C,，采用無(wú)壓燒結(jié)工藝，于2020℃成功地獲得高密度SiC陶瓷,。目前,，該工藝已成為制備SiC陶瓷的主要方法。美國(guó)GE公司研究者認(rèn)為：晶界能與表面能之比小于1．732是致密化的熱力學(xué)條件,，當(dāng)同時(shí)添加B和C后,，B固溶到SiC中，使晶界能降低,，C把SiC粒子表面的SiO2還原除去,，提高表面能，因此B和C的添加為SiC的致密化創(chuàng)造了熱力學(xué)方面的有利條件,。然而,，日本研究人員卻認(rèn)為SiC的致密并不存在熱力學(xué)方面的限制。還有學(xué)者認(rèn)為,，SiC的致密化機(jī)理可能是液相燒結(jié),，他們發(fā)現(xiàn)：在同時(shí)添加B和C的β－SiC燒結(jié)體中，有富B的液相存在于晶界處,。關(guān)于無(wú)壓燒結(jié)機(jī)理,，目前尚無(wú)定論,。

　　以α－SiC為原料，同時(shí)添加B和C,，也同樣可實(shí)現(xiàn)SiC的致密燒結(jié),。

　　研究表明：?jiǎn)为?dú)使用B和C作添加劑，無(wú)助于SiC陶瓷充分致密,。只有同時(shí)添加B和C時(shí),，才能實(shí)現(xiàn)SiC陶瓷的高密度化。為了SiC的致密燒結(jié),，SiC粉料的比表面積應(yīng)在10m2／g以上,，且氧含量盡可能低。B的添加量在0．5％左右,，C的添加量取決于SiC原料中氧含量高低,，通常C的添加量與SiC粉料中的氧含量成正比。

　　有研究者在亞微米SiC粉料中加入Al2O3和Y2O3,，在1850℃～2000℃溫度下實(shí)現(xiàn)SiC的致密燒結(jié),。由于燒結(jié)溫度低而具有明顯細(xì)化的微觀結(jié)構(gòu)，因而,，其強(qiáng)度和韌性改變,。

　　4.熱等靜壓燒結(jié)

　　近年來(lái)，為進(jìn)一步提高SiC陶瓷的力學(xué)性能,，研究人員進(jìn)行了SiC陶瓷的熱等靜壓工藝的研究工作,。研究人員以B和C為添加劑，采用熱等靜壓燒結(jié)工藝,，在1900℃便獲得高密度SiC燒結(jié)體,。更進(jìn)一步，通過(guò)該工藝,，在2000℃和138MPa壓力下,，成功實(shí)現(xiàn)無(wú)添加劑SiC陶瓷的致密燒結(jié)。

　　研究表明：當(dāng)SiC粉末的粒徑小于0．6μm時(shí),，即使不引入任何添加劑,，通過(guò)熱等靜壓燒結(jié)，在1950℃即可使其致密化,。如選用比表面積為24m2／g的SiC超細(xì)粉,，采用熱等靜壓燒結(jié)工藝，在1850℃便可獲得高致密度的無(wú)添加劑SiC陶瓷,。

　　另外,，Al2O3是熱等靜壓燒結(jié)SiC陶瓷的有效添加劑。而C的添加對(duì)SiC陶瓷的熱等靜壓燒結(jié)致密化不起作用，過(guò)量的C甚至?xí)�抑制SiC陶瓷的燒結(jié),。